[論文レビュー] Using the Business Process Model and Notation for Modeling Enterprise Integration Patterns

Daniel Ritter|arXiv (Cornell University)|Mar 17, 2014

Business Process Modeling and Analysis参考文献 16被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、ビジネスプロセスモデルと表記法（BPMN）を用いてエンタープライズ統合パターン（EIPs）をモデル化するための標準化された構文および意味論を提案する。これにより、メッセージングシステムの実装に依存しない設計が可能になる。Message Translator、Claim Check、Join Router、Multicast などのEIPをBPMNの構成要素にマッピングし、制御フローやデータフローの意味論を形式的に定義したドメイン固有言語を構築する。

ABSTRACT

Enterprise Integration Patterns (EIP) are a collection of widely used stencils for integrating enterprise applications and business processes. These patterns represent a "de-facto" standard reference for design decisions when integrating enterprise applications. For each of these patterns we present the integration semantics (model) and the conceptual translation (syntax) to the Business Process Model and Notation (BPMN), which is a "de-facto" standard for modelling business process semantics and their runtime behavior.

研究の動機と目的

• 広く使用されているエンタープライズ統合パターン（EIPs）およびその拡張機能について、標準化された構文的・意味論的 formalization の欠如に応えること。
• EIPをBPMNに体系的にマッピングし、メッセージベースの統合システムの一貫性あるモデル化を可能にすること。
• 制御フローとデータフローの意味論を両方捉えるBPMNに基づくドメイン固有言語を定義すること。
• Apache Camel や SAP HANA Cloud Integration などの実際のミドルウェアシステムへの検証および変換を支援すること。
• [15, 16] の先行研究を拡張し、EIPに包括的かつ形式的な構文とモデルをBPMNで提供すること。

提案手法

• Sequence Flows、Message Flows、Data Objects、Data Associations などのBPMN要素を用いて各EIPをマッピングすること。
• 標準的なBPMN実行意味論に代わる、統合固有の振る舞いを備えたプロセスモデルを定義すること。
• Inclusive Gateways および Parallel Gateways を用いて、Join Router や Multicast のようなパターンの振る舞いを表現すること。
• Data Stores および Data Associations を活用して、Claim Check パターンのようにメッセージの永続化と取得をモデル化すること。
• External Service や Multicast のようなパターンに対して、状態なし設計の原則を適用し、メッセージルーティングの予測可能性を確保すること。
• 既知のミドルウェアプラットフォームへの変換を通じたアプローチの妥当性を検証し、相互運用性と再利用性を示すこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 構文的および意味論的両面から、エンタープライズ統合パターンをどのようにBPMNに形式的にマッピングできるか。
• RQ2 Join Router、Multicast、External Service のような複雑な統合パターンをモデル化するのに十分なBPMN構成要素は何か。
• RQ3 BPMNは、実行時実装に依存しないメッセージベースの統合システムのドメイン固有言語として、どの程度有効に機能するか。
• RQ4 メッセージの永続化および状態管理（例：Claim Check）をBPMNで正確に表現するにはどうすればよいか。
• RQ5 提案されたモデルは、Apache Camel や SAP HANA Cloud Integration などの既存の統合ミドルウェアに体系的に変換可能か。

主な発見

• 提案されたBPMNベースのモデルにより、Join Router や Multicast のような高度なパターンを含め、標準化され、構文的に整合的かつ意味論的に正確なEIPの表現が可能になった。
• モデルは制御フローとデータフローの両方の意味論をサポートしており、統合ロジックの形式的推論および検証を可能にした。
• Data Stores および Data Associations の活用により、メッセージの永続化やClaim Checkのような状態保持型操作の正確なモデル化が実現した。
• ゲートウェイとメッセージフローを用いて、External Service や Multicast のような複雑なパターンがBPMNに適切にマッピングされ、整合的な基数とメッセージ伝搬が保証された。
• Apache Camel や SAP HANA Cloud Integration の実行時意味論との整合性から、既存のミドルウェアシステムと互換性があることが実証された。
• 本研究は、先行研究を拡張し、包括的かつ体系的かつ形式的なマッピングを提供することで、従来のEIP記述の非形式的性質を克服した。